Az ipari 3D nyomtatás folyamatlánca

Multilézer gépkoncepciót mutatott be a TRUMPF a Formnext 2016 kiállításon

2017. március 08., szerda, 06:12

Címkék: 3d fémnyomtatás additív gyártás lézer lézertechnológia Trumpf

A lézerrendszerek fejlesztése és az ipar 4.0 koncepció alakítása terén is úttörő TRUMPF a hálózatosított additív gyártás területén is maradandót alkotott. A gépválaszték LMF (Laser Metal Fusion – lézeres fémfúzió) gyártásra alkalmas, középméretű berendezésekkel bővült, melyek ipari használatra kész perifériákkal rendelkeznek a fémpor és az alkatrészek kezelésére.

A frankfurti Formnext szakkiállításon mutatta be a TRUMPF az új TruPrint 3000 és TruPrint 5000 3D nyomtatókat. A középméretű gépek LMF technológia alkalmazásával állítanak elő akár 300 mm átmérőjű és 400 mm magas fém alkatrészeket a porágyból. A nyomtatótér és a táphengerek gyors kikapcsolását lehetővé tevő ötletes szerszámcserélő koncepció és az ipari használatra kész perifériák révén az új gépek a komplex fém alkatrészek nagyszériás gyártását teszik lehetővé. Ezen túlmenően a cég az additív gyártás teljes folyamatláncát reflektorfénybe helyezi.

A folyamatlánc első lépése a 3D tervező és gyártási program számára megfelelő adatállomány előállítása. A „TruTops Print with NX” szoftvercsomag az első átfogó szoftvermegoldás a rendszerek közötti átjárást lehetővé tevő egységes felülettel. Ezzel egy ipari használatra kész megoldás jött létre, lefedve az additív gyártás minden aspektusát a nagy belső portartályt és a gyártási folyamatot egyaránt ellátó praktikus poradagolótól a későbbi munkafázisokig, például a legyártott alkatrészek kicsomagolásáig és tisztításáig. Az additív gyártás megközelítésében az ipar 4.0 koncepció konzekvens megvalósítása is visszatükröződik. A gépkezelőknek például számos megoldás áll rendelkezésre a gyártási folyamat rengeteg paraméterének ellenőrzésére, elemzésére és távoli beállítására. Az ipar 4.0 kompatibilis megoldások a TruConnectben összpontosulnak: a gépek, az emberek és az információ összekapcsolásának referenciája lett.

A TruPrint 3000 max. 300 milliméter átmérőjű és 400 milliméter magasságú fém alkatrészek előállítására alkalmas. A berendezés egy 500 W teljesítményű lézerforrással lett kialakítva

A kimagasló termelékenység a minimális állás- és mellékidőnek köszönhető

A TruPrint 3000 és TruPrint 5000 rendszereket komplex fém alkatrészek fémporból történő előállítására használják. Attól függően, hogy milyen alkatrészt kívánunk előállítani, használhatunk bármilyen hegeszthető poranyagot (acélminőségek széles választéka, nikkelalapú ötvözetek, titán és alumínium). A TruPrint 3000 két ellátóhengerrel lett felszerelve, így minden megmunkálási feladathoz 75 liter por alapanyag áll rendelkezésre, ami mintegy két és félszerese a nyomtatási volumennek. Más szóval: elegendő por áll rendelkezésre ahhoz, hogy a teljes gyártási folyamat végigmenjen leállítás és újratöltés nélkül. Ha a por mégis kifogyóban van, segít az ötletes hengercserélő koncepció: a táp- és túlfolyó hengerek a gyártási folyamat megszakítása nélkül cserélhetők. Ez a megoldás csökkenti az állásidőt és ezzel párhuzamosan növeli a 3D nyomtató termelékenységét.

A fémpor és az alkatrész kezelése

Bármely ipari használatra szánt, nagyszériás termelésre tervezett rendszer használhatóságára döntő befolyással bírnak a gépperifériák és a por alapanyag kezelése. Az automatizált szűrőrendszer óránként több száz kilogramm port képes finomítani, biztosítva az alapanyag állandó minőségét. De ha porról van szó, a ditzingeni gyártó semmit sem bíz a véletlenre: beszélhetünk a szemcseméretről, szemcseméret-eloszlásról vagy folyékonyságról, a speciális laboratóriumban dolgozó fejlesztők meghatározzák az optimális paramétereket, és letesztelik, hogy milyen lézerteljesítmény és folyamatsebesség hozza ki a legtöbbet az alapanyagból. A fémpor kiszállítása előtt a cég egy belső ellenőrzést is végrehajt, hogy minden minőségi követelménynek megfeleljen.

Miután a gyártási folyamat befejeződött, az elkészült alkatrészeket el kell távolítani a nyomtatási térből, le kell azokat tisztítani, és le kell választani a tálcáról. A gyártó mindehhez egy kicsomagoló állomást hozott létre, amely zökkenőmentesen integrálható a folyamatláncba. A zárt nyomtatótér közvetlenül összeépíthető az állomással. A külső kicsomagolás révén növelhető a 3D nyomtató rendelkezésre állása. A kicsomagoló állomást védőkesztyűvel és szemvédelemmel látták el, így a gépkezelők nem kerülnek közvetlen kontaktusba a fémporral az alkatrészek kicsomagolása és tisztítása során. A felesleges fémpor a szűrőrendszerbe kerül, így biztosítva az alapanyag biztonságos és zárt körforgását.

Az LMF (Laser Metal Fusion) eljárással akár komplex belső szerkezetek is létrehozhatóak. A lézer a fémport megolvasztva rétegről rétegre alakítja ki a kívánt kontúrt

Az új gépkoncepció magasabb termelékenységet eredményez

De mi a helyzet a 3D nyomtatók következő generációjával? A TRUMPF most azon gépkoncepciókon dolgozik, hogy még termelékenyebbé tegye az additív gyártási folyamatokat. A demonstrációs célokból bemutatott TruPrint 5000 már a multilézer koncepción alapul, és három 500 W teljesítményű lézerforrással van kialakítva, amelyek egyidejűleg több ponton is aktívak a nyomtatótérben. Ennek eredményeképpen gyorsabban és hatékonyabban képes az alkatrészek felépítésére.

Az alkatrészek számától és geometriájától függetlenül mindhárom lézer egyidejűleg képes a teljes építési térben a megvilágításra, és nem korlátozódnak előre meghatározott területekre, ami kimagasló felépítési rátát eredményez. A lézerek ideális útvonalát intelligens szoftver határozza meg, így mindhárom lézerforrás párhuzamosan több alkatrész gyártásában is részt vesz. Ezen túlmenően a lézereket hozzárendelhetjük akár egy kiválasztott alkatrészhez is, aminek az az előnye, hogy a külső kontúrok egyetlen lézerforrással, a szó szoros értelmében zökkenőmentesen kerülnek kialakításra. A TruPrint 5000 akár 500 °C hőmérsékletre is képes előmelegíteni a nyomtatóteret, így olyan kiváló minőséget garantál, ami megfelel a nagyszériás termelés szigorú gyártási követelményeinek is.

A multilézer-berendezés tervezett piaci bevezetése 2017 végén várható.

www.trumpf.com

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Média Partnerek